(57)【要約】【課題】  分光分析装置の性能を適切に評価し得る分光分析装置の評価装置を提供する。【解決手段】  入射部５１より入射される光を分光する分光機能付き光学手段Ｂと、その分光機能付き光学手段Ｂにて波長変化方向に分光された光の分光スペクトルデータを出力する計測手段１８とが、基体５２に一体的に組み付けられ、狭帯域で且つ強度が最大となる波長が異なる複数種の評価用光を選択的に入射部５１に投射する評価用光投射手段Ｒ１と、入射部５１に選択的に投射される評価用光の夫々に対応して計測手段１８から出力される複数の分光スペクトルデータの夫々について、その分光スペクトルデータにおける極大値、及び、その分光スペクトルデータにおける極大値よりも小さい値に定めた判定強度における波長変化方向の幅を求める演算手段７３と、その演算手段７３にて求められた極大値及び判定強度での波長変化方向の幅を出力する出力手段７５とが設けられている。【選択図】        図８
2006047211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から光を入射させる入射部と、その入射部より入射される光を分光する分光機能付き光学手段と、その分光機能付き光学手段にて波長変化方向に分光された光の強度を波長に分けて計測して分光スペクトルデータを出力する計測手段とが、基体に一体的に組み付けられた分光分析装置の評価方法であって、
狭帯域で且つ強度が最大となる波長が異なる複数種の評価用光を選択的に前記入射部に投射し、
前記入射部に選択的に投射した評価用光の夫々に対応して前記計測手段から出力される複数の分光スペクトルデータの夫々について、その分光スペクトルデータにおける極大値、及び、その分光スペクトルデータにおける前記極大値よりも小さい値に定めた判定強度における波長変化方向の幅を求める分光分析装置の評価方法。
【請求項２】
外部から光を入射させる入射部と、その入射部より入射される光を分光する分光機能付き光学手段と、その分光機能付き光学手段にて波長変化方向に分光された光の強度を波長に分けて計測して分光スペクトルデータを出力する計測手段とが、基体に一体的に組み付けられた分光分析装置の評価装置であって、
狭帯域で且つ強度が最大となる波長が異なる複数種の評価用光を選択的に前記入射部に投射する評価用光投射手段と、
前記入射部に選択的に投射される評価用光の夫々に対応して前記計測手段から出力される複数の分光スペクトルデータの夫々について、その分光スペクトルデータにおける極大値、及び、その分光スペクトルデータにおける前記極大値よりも小さい値に定めた判定強度における波長変化方向の幅を求める演算手段と、
その演算手段にて求められた前記極大値及び前記判定強度での波長変化方向の幅を出力する出力手段とが設けられている分光分析装置の評価装置。
【請求項３】
前記出力手段が、前記入射部に選択的に投射される評価用光の夫々に対応して前記計測手段から出力される複数の分光スペクトルデータを画像にて表示出力するように構成されている請求項２記載の分光分析装置の評価装置。
【請求項４】
複数の異なる波長にて光強度が極大値又は極小値を有する校正用光を前記入射部に投射する校正用光投射手段が設けられ、
前記出力手段が、前記計測手段から出力される校正用光の分光スペクトルデータを画像にて表示出力するように構成されている請求項２又は３記載の分光分析装置の評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から光を入射させる入射部と、その入射部より入射される光を分光する分光機能付き光学手段と、その分光機能付き光学手段にて波長変化方向に分光された光の強度を波長に分けて計測して分光スペクトルデータを出力する計測手段とが、基体に一体的に組み付けられた分光分析装置の評価方法及び評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる分光分析装置は、分光機能付き光学手段が、外部から入射部を通じて入射される光を分光し、計測手段が、その分光機能付き光学手段にて波長変化方向に分光された光を波長に分けて計測して分光スペクトルデータを出力するものであり、分光機能付き光学手段における分光した光を計測手段に対して投射する焦点（以下、分光投射焦点と略記する場合がある）を計測手段の受光面に合わせるように、入射部、分光機能付き光学手段及び計測手段を、相互間の相対位置関係を調節した状態で基体に一体的に組み付けるように構成してあり、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
ちなみに、前記分光機能付き光学手段は、入射部を通じて入射される光を分光する回折格子等の分光手段を備えて構成したり、入射部を通じて入射される光を所定の光路で導く状態で分光するように、前記分光手段に加えて反射鏡等を備えて構成する。
又、前記計測手段は、分光機能付き光学手段にて分光された光を波長に分けて計測する複数の単位計測部を列状に備えたものであり、例えば、ＣＣＤラインセンサにて構成する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−９８６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような分光分析装置では、入射部、分光機能付き光学手段及び計測手段を、相互間の相対位置関係を調節した状態で基体に一体的に組み付ける際や、実際に使用している状態でのメンテナンス時等において、計測手段の受光面に対する分光機能付き光学手段の分光投射焦点の調節状態を評価する必要がある。
【０００６】
そのような分光分析装置の評価方法として、一般には、波長帯域が狭帯域で且つその波長を計測手段にて受光する光の波長範囲（以下、受光波長範囲と略記する場合がある）の略中央に設定した単一の評価用光を入射部に投射し、計測手段から出力されるその単一の評価用光の分光スペクトルデータにおける極大値を求めて、その求めた極大値に基づいて計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態を評価することが行われる。
【０００７】
つまり、計測手段から出力される評価用光の分光スペクトルデータは、単一の山部を有する山形の形状を呈するものであり、分光機能付き光学手段の分光投射焦点が計測手段の受光面に近づくほど、分光スペクトルデータの山部が急峻になって極大値が大きくなることから、その極大値を求めて、その極大値に基づいて、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態を評価することが行われる。
【０００８】
しかしながら、受光波長範囲の略中央の波長の単一の評価用光を用い、しかも、単にその評価用光の分光スペクトルデータの極大値に基づいて、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態を評価する方法では、以下に説明するように、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態を適切に評価することができない、延いては、分光分析装置の性能を適切に評価することができないものとなる。
【０００９】
即ち、波長を受光波長範囲の略中央に設定した単一の評価用光を用いて評価を行うので、その受光波長範囲の略中央の波長の光を受光する部分において計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態を評価することができても、計測手段の受光面における受光波長が短くなる短波長側の部分や、計測手段の受光面における受光波長が長くなる長波長側の部分に対する分光投射焦点の調節状態を評価することができない。
従って、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態の評価を、計測手段の受光面における受光波長変化方向の広い範囲にわたって行うことができないものとなる。
【００１０】
又、評価用光を形成するための光源の光量は、経時的な要因や光源の電源の状態等の要因により変化するものであり、その光源の変化に伴って評価用光の光量も変化する。
そして、評価用光の光量が多いときは、計測手段の受光面に対する分光投射焦点のズレが大きくて、評価用光の分光スペクトルデータの山部が急峻でなくても、極大値が大きいので、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態が適正であると評価する虞がある。
又、評価用光の光量が少ないときは、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態が適正であって、評価用光の分光スペクトルデータの山部が急峻であっても、極大値が小さいので、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態が適正で無いと評価する虞がある。
従って、評価用光の光量の変化が大きい場合は、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態を適切に評価できなくなる虞があった。
【００１１】
要するに、受光波長範囲の略中央の波長の光を受光する部分のみにおいて計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態を評価するものであるため、その評価も評価用光の光量の変化が大きい場合は適切に行えない虞があり、計測手段の受光面における受光波長変化方向の広い範囲にわたって、その受光面に対する分光投射焦点の調節状態を適切に評価することができず、延いては、分光分析装置の性能を適切に評価することができないものであった。
【００１２】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、分光分析装置の性能を適切に評価し得る分光分析装置の評価方法及び評価装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
〔分光分析装置の評価方法〕
本発明の分光分析装置の評価方法は、外部から光を入射させる入射部と、その入射部より入射される光を分光する分光機能付き光学手段と、その分光機能付き光学手段にて波長変化方向に分光された光の強度を波長に分けて計測して分光スペクトルデータを出力する計測手段とが、基体に一体的に組み付けられた分光分析装置の評価方法であって、
その特徴構成は、狭帯域で且つ強度が最大となる波長が異なる複数種の評価用光を選択的に前記入射部に投射し、
前記入射部に選択的に投射した評価用光の夫々に対応して前記計測手段から出力される複数の分光スペクトルデータの夫々について、その分光スペクトルデータにおける極大値、及び、その分光スペクトルデータにおける前記極大値よりも小さい値に定めた判定強度における波長変化方向の幅を求める点を特徴とする。
【００１４】
即ち、狭帯域で且つ強度が最大となる波長が異なる複数種の評価用光を選択的に入射部に投射し、入射部に選択的に投射した評価用光の夫々に対応して計測手段から出力される複数の分光スペクトルデータの夫々について、その分光スペクトルデータにおける極大値、及び、その分光スペクトルデータにおける極大値よりも小さい値に定めた判定強度における波長変化方向の幅を求めて、それら求めた極大値及び判定強度での波長変化方向の幅に基づいて、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態を評価する。ちなみに、前記判定強度は、例えば、極大値の２／３、１／２、１／３等の値に設定する。例えば、判定強度を極大値の１／２に設定すると、その判定強度での波長変化方向幅は、所謂、半値幅になる。
【００１５】
つまり、複数種の評価用光夫々の波長を受光波長範囲の広い範囲にわたって分散させるように設定する。例えば、３種の評価用光を用いる場合は、それら３種の評価用光の波長を、夫々、受光波長範囲における短波長側部分、中央部分、長波長側部分に設定する。
そして、夫々の波長が受光波長範囲の広い範囲にわたって分散する評価用光を用いて、夫々の評価用光の分光スペクトルデータにおける極大値と判定強度での波長変化方向幅とに基づいて、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態を評価するので、計測手段の受光面における受光波長変化方向の広い範囲にわたって、その受光面に対する分光投射焦点の調節状態を適切に評価することが可能となるのである。
【００１６】
説明を加えると、評価用光の分光スペクトルデータにおける判定強度での波長変化方向幅は、分光機能付き光学手段の分光投射焦点が計測手段の受光面に近づいて、山部が急峻になるほど狭くなる。
そこで、評価用光の分光スペクトルデータにおける極大値と判定強度での波長変化方向幅とに基づいて、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態を評価するようにすることにより、評価用光の光量の変化が大きい場合でも、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態を適切に評価することが可能となる。
つまり、評価用光の光量が多いときで、計測手段の受光面に対する分光投射焦点のズレが大きいときは、評価用光の分光スペクトルデータの極大値が大きくても、その山部がなだらかで、判定強度での波長変化方向幅が広くなるので、それら極大値と判定強度での波長変化方向幅とに基づいて、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態が不適正であると評価することが可能となる。
又、評価用光の光量が少ないときで、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態が適正なときは、評価用光の分光スペクトルデータの極大値が小さくても、その山部が急峻で、判定強度での波長変化方向幅が狭いので、それら極大値と判定強度での波長変化方向幅とに基づいて、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態が適正であると評価することが可能となる。
【００１７】
しかも、夫々の波長が受光波長範囲の広い範囲にわたって分散する複数種の評価用光を用いることにより、計測手段の受光面における受光波長変化方向の広い範囲にわたって分散した複数の部分の夫々において、評価用光の光量の変化が大きいにも拘らず、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態を適切に評価することが可能であるので、計測手段の受光面における受光波長変化方向の広い範囲にわたって、その受光面に対する分光投射焦点の調節状態を適切に評価することが可能となるのである。
従って、分光分析装置の性能を適切に評価し得る分光分析装置の評価方法を提供することができるようになった。
【００１８】
〔分光分析装置の評価装置〕
本発明の分光分析装置の評価装置は、外部から光を入射させる入射部と、その入射部より入射される光を分光する分光機能付き光学手段と、その分光機能付き光学手段にて波長変化方向に分光された光の強度を波長に分けて計測して分光スペクトルデータを出力する計測手段とが、基体に一体的に組み付けられた分光分析装置の評価装置であって、
その第１特徴構成は、狭帯域で且つ強度が最大となる波長が異なる複数種の評価用光を選択的に前記入射部に投射する評価用光投射手段と、
前記入射部に選択的に投射される評価用光の夫々に対応して前記計測手段から出力される複数の分光スペクトルデータの夫々について、その分光スペクトルデータにおける極大値、及び、その分光スペクトルデータにおける前記極大値よりも小さい値に定めた判定強度における波長変化方向の幅を求める演算手段と、
その演算手段にて求められた前記極大値及び前記判定強度での波長変化方向の幅を出力する出力手段とが設けられている点を特徴とする。
【００１９】
即ち、評価用光投射手段により、狭帯域で且つ強度が最大となる波長が異なる複数種の評価用光が選択的に入射部に投射され、演算手段により、入射部に選択的に投射される評価用光の夫々に対応して計測手段から出力される複数の分光スペクトルデータの夫々について、その分光スペクトルデータにおける極大値、及び、判定強度での波長変化方向幅が求められ、出力手段により、演算手段にて求められた複数の分光スペクトルデータの夫々についての極大値及び判定強度での波長変化方向幅が出力される。
【００２０】
つまり、複数種の評価用光夫々の波長を受光波長範囲の広い範囲にわたって分散させるように設定することにより、先に、分光分析装置の評価方法の特徴構成の説明において記載したのと同様に、夫々の波長が受光波長範囲の広い範囲にわたって分散する複数種の評価用光を用いて、夫々の評価用光の分光スペクトルデータにおける極大値と判定強度での波長変化方向幅とに基づいて、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態を評価することになり、計測手段の受光面における受光波長変化方向の広い範囲にわたって、その受光面に対する分光投射焦点の調節状態を適切に評価することが可能となるのである。
従って、分光分析装置の性能を適切に評価し得る分光分析装置の評価装置を提供することができるようになった。
【００２１】
分光分析装置の評価装置の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記出力手段が、前記入射部に選択的に投射される評価用光の夫々に対応して前記計測手段から出力される複数の分光スペクトルデータを画像にて表示出力するように構成されている点を特徴とする。
【００２２】
即ち、出力手段により、入射部に選択的に投射される評価用光の夫々に対応して計測手段から出力される複数の分光スペクトルデータが画像にて表示出力されるので、計測手段の受光面における受光波長範囲の広い範囲にわたって分散した複数の部分夫々での分光投射焦点の調節状態を、画像にて表示される評価用光のスペクトルデータに基づいて評価することができる。
つまり、分光機能付き光学手段の分光投射焦点が計測手段の受光面に近づくほど、画像にて表示される評価用光のスペクトルデータの山部が急峻になる形態で、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態が、評価用光のスペクトルデータの画像により明瞭に現れることになる。
そして、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態を、評価用光のスペクトルデータにおける極大値と判定強度での波長変化方向幅とに加えて、評価用光のスペクトルデータの画像にて評価することにより、その評価がより一層行い易くなる。
従って、分光分析装置の性能評価をより一層行い易い分光分析装置の評価装置を提供することができるようになった。
【００２３】
分光分析装置の評価装置の第３特徴構成は、上記第１又は第２特徴構成に加えて、
複数の異なる波長にて光強度が極大値又は極小値を有する校正用光を前記入射部に投射する校正用光投射手段が設けられ、
前記出力手段が、前記計測手段から出力される校正用光の分光スペクトルデータを画像にて表示出力するように構成されている点を特徴とする。
【００２４】
即ち、校正用光投射手段により、複数の異なる波長にて光強度が極大値又は極小値を有する校正用光が入射部に投射され、出力手段により、計測手段から出力される校正用光の分光スペクトルデータが画像にて表示出力される。
【００２５】
つまり、このような分光分析装置では、計測手段の複数の単位計測部夫々と受光波長との対応関係の検査、所謂、波長校正を行う場合がある。
そのような波長校正では、波長が既知である複数の異なる波長にて光強度が極大値又は極小値を有する校正用光を入射部に投射して、その校正用光の分光スペクトルデータを得て、その分光スペクトルデータにおける光強度が極大値又は極小値となる単位計測部を特定することにより、波長校正を行うことになる。
そして、そのように波長校正を行う場合、分光された校正用光のうちの光強度が極大値又は極小値となる複数の波長の光を受光する部分の夫々において、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態が適正でないと、分光スペクトルデータにおける光強度が極大値を呈する山部分又は極小値を呈する谷部分がなだらかになって、波長校正を適正に行うことができなくなるので、波長校正を適正に行うことができるか否かを評価する必要がある。
【００２６】
そこで、校正用光を入射部に投射して、その校正用光の分光スペクトルデータを出力手段に画像にて表示出力させることにより、分光された校正用光のうちの光強度が極大値又は極小値となる複数の波長の光を受光する部分の夫々において、計測手段の受光面に対する分光投射焦点の調節状態を評価することができるようになり、延いては、波長校正を適正に行うことができるか否かを評価することが可能となる。
従って、波長校正を適正に行うことができるか否かを評価し得る光分析装置の評価装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
先ず、分光分析装置の概略構成について説明する。
この分光分析装置は、蜜柑等の果菜類の如き被計測物の糖度や酸度等の内部品質情報を計測するものであり、図１及び図２に示すように、被計測物Ｍを受皿４ｔに載置支持した状態で計測箇所Ｐを経由して搬送する搬送コンベア４と、前記計測箇所Ｐの両横側方に振り分けた配置した投光部１及び受光部２と、分光分析装置の運転の制御及び被計測物Ｍの内部品質情報を求める制御部３等を備えて構成されている。
【００２８】
以下、分光分析装置の各部について説明を加える。
先ず、搬送コンベア４について、説明を加える。
図１及び図２に示すように、搬送コンベア４は、無端回動チェーン（図示省略）に設定間隔をあけて被計測物載置用の前記受皿４ｔを取り付けて回動駆動する構成となっており、被計測物Ｍをそれら複数の受皿４ｔに載置した状態で、計測箇所Ｐを順次通過していくように一列で縦列状に搬送するように構成されている。
【００２９】
次に、前記投光部１の構成について詳細に説明する。
図３及び図４に示すように、この投光部１は、２個のハロゲンランプからなる光源５を備えるとともに、その２個の光源５からの光を互いに異なる投射用の光軸にて計測箇所Ｐに位置する被計測物Ｍに投射するように構成されている。又、各光源５による２本の投射用の光軸が計測箇所Ｐに位置する被計測物Ｍの表面部又はその近傍にて交差するように構成されている。
すなわち、搬送コンベア４による搬送方向に沿って離間させた２個の光源５が設けられ、これら２個の光源５の夫々に対応させて次のような光学系が備えられている。つまり、光源５が発光する光を反射させて被計測物Ｍの表面に焦点を合わせるための凹面形状の光反射板６が備えられ、この光反射板６にて集光される光の焦点位置近くに対応するように位置させて、大きめの絞り孔７ａを通過させることで集光された後の光の径方向外方側への広がりを抑制する絞り板７、絞り板７を通過した光を通過させる状態、小さめの絞り孔８ａを通して通過させる状態、及び、光を遮断する状態の夫々に切り換え自在な光量調節板８、集光された光源５からの光を平行光に変更させるコリメータレンズ９、平行光に変化した光を反射して屈曲させる反射板１０、この反射板１０にて反射された光を集光させる集光レンズ１１の夫々が１個の光源５に対する光学系として備えられている。前記各光量調節板８は、電動モータ１２によって一体的に揺動操作され、前記各状態に切り換え自在に構成されている。
そして、この投光部１は上記したような各部材がケーシング１３に内装されてユニット状に組み立てられた構成となっている。
【００３０】
前記ケーシング１３は、概ね直方体形状に構成してあり、その計測箇所Ｐの側の一側面を取付基板１３ｓにて構成してあり、詳細は後述するが、その概ね直方体形状のケーシング１３を、取付基板１３ｓが垂直方向に沿う姿勢で取付基板１３ｓにて支持部材４０に吊り下げ支持するように構成されている。
ケーシング１３をその取付基板１３ｓが垂直方向に沿う姿勢にて支持部材４０に吊り下げ支持した状態において、前記反射板１０は、コリメータレンズ９からの平行光を水平方向に対して斜め下向きに向けて反射するように垂直方向に対して下向きの傾斜状になるように配置され、前記集光レンズ１１は、前記反射板１０にて斜め下向きに反射される光を斜め下向きに向けて透過させて集光するように、垂直方向に対して斜め下向きの傾斜状になるように配置されている。
そして、ケーシング１３をその取付基板１３ｓが垂直方向に沿う姿勢にて支持部材４０に吊り下げ支持した状態で、投光部１により光を斜め下向きに投射することができるように構成されている。
【００３１】
次に、受光部２の構成について説明する。
図３に示すように、この受光部２は、光入射筒２０から入射する被計測物Ｍからの透過光を平行光にさせるように集光する上手側集光レンズ１４、その上手側集光レンズ１４にて平行光に変化した光のうち計測対象の波長領域（６００ｎｍ〜１０００ｎｍ）の範囲の光だけを反射し、それ以外の波長の光をそのまま通過させるバンドパスミラー１５、バンドパスミラー１５により反射された計測対象光を集光させる下手側集光レンズ１６、その下手側集光レンズ１６を通過した計測対象光をそのまま通過させる開放状態と、計測対象光の通過を阻止する遮蔽状態とに切り換え自在なシャッター機構１７、開放状態のシャッター機構１７を通過した光を入射させて分光して、その分光した光の強度を波長に分けて計測して分光スペクトルデータを出力する分光計測ユニットＵ、その分光計測ユニットＵに備えられる計測手段としての受光センサ１８の作動を制御する計測制御部１９等を備えて構成されている。
【００３２】
更に、この受光部２には、下手側集光レンズ１６からの光の光路中に、波長校正用フィルター２１を含む複数種のフィルターの夫々、光通過孔２２を選択的に位置させるように操作自在に構成されたフィルター切り換え機構２３、及び、バンドパスミラー１５をそのまま直進状態で通過した光の光量を検出する光量検出センサ２４も備えられている。
【００３３】
前記波長校正用フィルター２１は、受光センサ１８の受光波長範囲内において少なくとも２個の波長にて吸光度が大きい特性を有するものであり、例えば、Ｖ１０フィルターにて構成される。つまり、前記波長校正用フィルター２１により、受光センサ１８の受光波長範囲内における少なくとも２個の波長にて光強度が極小値を有する校正用光が形成される。
【００３４】
前記分光計測ユニットＵは、図３及び図５に示すように、外部から光を入射させる入射部としての入射スリット５１と、その入射スリット５１より入射される光を分光する分光機能付き光学手段としての分光部Ｂと、その分光部Ｂにて波長変化方向に分光された光の強度を波長に分けて計測して分光スペクトルデータを出力する前記受光センサ１８とが、基体としての暗箱５２に一体的に組み付けられて構成されている。
【００３５】
前記分光部Ｂは、図５に示すように、前記入射スリット５１を備えさせた前記暗箱５２内に、前記入射スリット５１から入射した計測対象光を集光する状態で反射する上手側凹面反射鏡５３、その上手側凹面反射鏡５３にて反射された計測対象光を複数の波長の光に分光する凹面回折格子５４、及び、その凹面回折格子５４によって分光された計測対象光を集光する状態で反射する下手側凹面反射鏡５５を収納して構成されている。
【００３６】
前記入射スリット５１の幅は、一般の分光器における入射スリットの幅（例えば、１０μｍ程度）よりもかなり広い７００μｍ程度であり、前記投光部１にて被計測物Ｍに投射する光量を少なくしながらも、前記暗箱５２内に入射させる計測対象光の光量を多くして、分析精度を向上することが可能なように構成されている。
【００３７】
前記受光センサ１８は、前記凹面回折格子５４にて分光反射されて前記下手側凹面反射鏡５５にて反射された光を同時に各波長毎に受光するとともに波長毎の信号に変換して出力する、１０２４画素の電荷蓄積型のＣＣＤラインセンサにて構成してあり、例えば、一端の受光素子（単位計測部に相当する）にて６００ｎｍの波長の光を受光し、他端側の受光素子ほど受光する光の波長が長くなって、他端の受光素子にて１０００ｎｍの波長の光を受光するようにして、受光波長範囲が６００〜１０００ｎｍ程度に設定される。
【００３８】
前記上手側凹面反射鏡５３、前記凹面回折格子５４及び前記下手側凹面反射鏡５５の夫々は、概ね直方体形状の前記暗箱５２の一面を形成する分光部基板５２ｋ上に、配置位置を調節自在な位置調節自在支持具Ｃを用いて各別に支持されている。
【００３９】
次に、図６に基づいて、前記置調節自在支持具Ｃについて説明を加える。尚、図６の（イ）は、一部切り欠き状態の平面図であり、（ロ）は、斜視図である。
位置調節自在支持具Ｃは、２個の長孔５６ｈを平行状に備えた台板５６、その台板５６に立設された支柱５７、板面を前記支柱５７の長手方向に沿わせた状態で前記支柱５７の先端部に取り付けられ且つ４個の位置調節孔５８ｈを備えた取付板５８、ワッシャー５９を挿通した状態で前記２個の長孔５６ｈに各別に挿通されて前記分光部基板５２ｋに形成されたネジ孔（図示省略）に螺入される２個の前後調節ボルト６０、及び、ワッシャー６１を挿通した状態で前記４個の位置調節孔５８ｈに各別に挿通されて、前記上手側凹面反射鏡５３、前記凹面回折格子５４又は前記下手側凹面反射鏡５５の背面に形成されたネジ孔に螺入される４個の上下左右調節ボルト６２から構成されている。各位置調節孔５８ｈは、上下左右調節ボルト６２よりも大径に形成された所謂ばか孔である。
【００４０】
前記上手側凹面反射鏡５３、前記凹面回折格子５４及び前記下手側凹面反射鏡５５の夫々は、２個の前後調節ボルト６０を用いて分光部基板５２ｋ上に立設した位置調節自在支持具Ｃの取付板５８に、４個の上下左右調節ボルト６２を用いて取り付けることにより、分光部基板５２ｋ上に支持される。
そして、前記上手側凹面反射鏡５３、前記凹面回折格子５４及び前記下手側凹面反射鏡５５の夫々は、２個の前後調節ボルト６０を緩めることにより、２個の長孔５６ｈの融通により前後方向の位置、左右方向の向きを調節することができ、４個の上下左右調節ボルト６２を緩めることにより、４個の位置調節孔５８ｈの融通により、左右方向、上下方向及び左右の斜め方向等の位置を調節することができる構成となっている。
【００４１】
そして、入射スリット５１から入射された光を適切に分光して、その分光した光を受光センサ１８の受光面に焦点を合わせて投射させるように、位置調節自在支持具Ｃを用いて上手側凹面反射鏡５３、凹面回折格５４及び下手側凹面反射鏡５５夫々の位置を調節することにより、上手側凹面反射鏡５３と凹面回折格子５４との相対位置関係、凹面回折格子５４と下手側凹面反射鏡５５との相対位置関係、及び、下手側凹面反射鏡５５と受光センサ１８との相対位置関係夫々を調節する分光部調節を行う。
この分光部調節において、詳細は後述するが、本発明の分光分析装置用の評価装置が用いられる。
【００４２】
前記シャッター機構１７は、図５に示すように、放射状に複数のシャッタスリット１７ｓが形成された円板１７Ａを、パルスモータ１７Ｂによって縦軸芯周りで回転操作される状態で備えて構成され、各シャッタスリット１７ｓは、前記入射スリット５１に重なると光を通過させる開放状態となり、前記入射スリット５１からずれると光を遮断する遮断状態となるように、入射スリット５１とほぼ同じ形状に形成されており、光の漏洩がないように暗箱５２の入射スリット５１に対して円板１７Ａを密接状態で摺動する状態で配備して構成されている。
【００４３】
前記フィルター切り換え機構２３は、図５に示すように、波長校正用フィルター２１を含む複数のフィルター、光通過孔２２を周方向に分散させて備えた円板２３Ａを、パルスモータ２３Ｂによって縦軸芯周りで回転操作される状態で備えて構成され、複数種のフィルターの夫々、光通過孔２２を下手側集光レンズ１６からの光の光路中に選択的に位置させるように構成されている。
【００４４】
そして、図３に示すように、前記受光部２は、上記したような各部材が、ケーシング２５に内装されてユニット状に組み立てられた構成となっている。
前記ケーシング２５における計測箇所Ｐの側の一側面は、取付基板２５ｓにて構成され、詳細は後述するが、ケーシング２５は、その取付基板２５ｓが垂直方向に沿う姿勢になる状態で、取付基板２５ｓにて支持部材４１に吊り下げ支持するように構成されている。
【００４５】
図１及び図２に示すように、投光部１と受光部２とが着脱自在に取り付けられる装置枠体Ｆが、計測箇所Ｐにおける搬送コンベア４の左右両側に相当する箇所を投光用箇所及び受光用箇所とするように、投光部１と受光部２に対する一対の取付部を備える状態で設けられている。
【００４６】
更に、前記装置枠体Ｆには、投光部１及び受光部２を一体的に上下方向に位置調節自在な上下位置調節機構２９、及び、投光部１及び受光部２夫々を各別に装置枠体Ｆに対して計測箇所Ｐに位置する被計測物Ｍに接近並びに離間する方向、すなわち、水平方向であって搬送コンベア４の搬送方向と直交する方向に沿って位置調節自在な水平位置調節機構３０が備えられている。
【００４７】
次に、前記上下位置調節機構２９について説明する。
図１、図２及び図７に示すように、装置枠体Ｆの上部側箇所から位置固定状態で４本の固定支持棒３１が垂下される状態で設けられ、これら４本の固定支持棒３１の下端部には支持台３２が取り付けられている。そして、この４本の固定支持棒３１に対して４箇所の摺動支持部３３により上下方向にスライド移動自在に昇降台３４が支持されている。又、装置枠体Ｆの上部側箇所から垂下状態に支持された送りネジ３５が電動モータ３６にて回動自在に設けられ、昇降台３４に備えられた雌ネジ部材３７がこの送りネジ３５に螺合しており、送りネジ３５を電動モータ３６にて回動操作することで昇降台３４が任意の位置に上下移動調節可能な構成となっている。尚、送りネジ３５は手動操作ハンドル３８でも回動自在に構成されている。
【００４８】
次に、水平位置調節機構３０について説明する。
前記昇降台３４には、図１、図２及び図７に示すように、投光部１と受光部２の並び方向に沿って延びる２本のガイド棒３９が設けられており、ユニット状に組み付けられた投光部１及び受光部２の夫々が着脱自在に取付けられる前記一対の取付部としての支持部材４０、４１が各ガイド棒３９にスライド移動自在に支持される構成となっている。前記各ガイド棒３９は長手方向両端側で連結具３９ａにて連結されている。又、前記昇降台３４には、投光部１と受光部２の並び方向に沿って延びる２本の送りネジ４２、４３が夫々水平位置調整用電動モータ４４、４５によって回動操作可能に設けられ、各支持部材４０、４１に備えられた雌ネジ部４６、４７が各送りネジ４２、４３に螺合しており、電動モータ４４、４５にて前記各送りネジ４２、４３を各別に正逆回動させることで、前記各支持部材４０、４１が各別に搬送コンベア４の搬送方向と直交する水平方向に沿って位置調節可能な構成となっている。従って、各支持部材４０、４１に夫々に各別に取付けられる投光部１及び受光部２は電動モータ４４、４５にて前記各送りネジ４２、４３を各別に正逆回動させることで前記水平方向、すなわち、計測箇所Ｐに対して接近並びに離間する方向での相対位置を変更調節することが可能となる。
【００４９】
従って、上下位置調整用電動モータ３６にて送りネジ３５を回動操作させると昇降台３４が昇降調節されるが、それに伴って昇降台３４に支持されている投光部１及び受光部２を一体的に昇降調節することができ、前記各水平位置調整用電動モータ４４、４５を回動操作させることで投光部１及び受光部２を各別に搬送コンベア４の搬送方向と直交する水平方向に沿って移動調節することができる。
【００５０】
前記各支持部材４０、４１に対する投光部１及び受光部２の取り付け構成について説明を加えると、図１及び図３に示すように、ユニット状に設けられた投光部１及び受光部２夫々の取付用基板１３ｓ、２５ｓの夫々に、水平方向に適宜間隔をあけて横向きに突出する複数の位置決め用突起１３ａ、２５ａが設けられ、前記各支持部材４０、４１に下向きに支持した吊り下げアーム２６、２７の下端部には、それらの位置決め用突起１３ａ、２５ａに対応する位置決め孔２６ｈ、２７ｈが形成され、各支持部材４０、４１に対して投光部１及び受光部２夫々を取り付けるときは、位置決め用突起１３ａ，２５ａを位置決め孔２６ｈ、２７ｈに嵌め合わせて位置決めした状態でその近くの適宜箇所をボルト止めすることで投光部１及び受光部２を取り付ける構成となっている。
【００５１】
又、上述のように投光部１及び受光部２をユニット状に構成して各支持部材４０、４１に着脱自在に構成することにより、投光部１及び受光部２のメンテナンスを行うときには、投光部１及び受光部２を支持部材４０、４１から取り外して行うことができ、メンテナンス作業が簡略化されることになる。
【００５２】
図１ないし図３に示すように、計測箇所Ｐの上方側で、搬送コンベア４にて被計測物Ｍを搬送するのに支障の無い高さに位置させて、前記支持台３２から下方側に延設した支持アーム４８により支持される状態でリファレンスフィルター４９が設けられている。このリファレンスフィルター４９は、所定の吸光度特性を有する光学フィルターで構成され、具体的には、一対のオパールガラスを用いて構成されている。
【００５３】
そして、上下位置調節機構２９によって投光部１及び受光部２を一体的に上下移動調節することによって、図１ないし図３に示すように、投光部１からの光が搬送コンベア４に載置される被計測物Ｍを透過した後に受光部２にて受光される通常計測状態と、図示は省略するが、投光部１からの光が前記リファレンスフィルター４９を透過した後に受光部２にて受光されるリファレンス計測状態とに切り換えることができるように構成されている。
【００５４】
次に、制御部３の制御動作について簡単に説明する。
制御部３は、被計測物Ｍに対する通常の計測に先立って、投光部１からの光を被計測物Ｍに代えて前記リファレンスフィルター４９に投射して、そのリファレンスフィルター４９からの透過光を、受光部２にて分光してその分光した光を受光して得られた分光スペクトルデータを基準分光スペクトルデータとして求める基準データ計測モードと、搬送コンベア４により搬送される被計測物Ｍに対して、投光部１から光を投射して計測分光スペクトルデータを得て、この計測分光スペクトルデータと前記基準分光スペクトルデータとに基づいて被計測物Ｍの内部品質を解析する通常データ計測モードとに切り換え自在に構成してある。
【００５５】
又、前記制御部３の記憶部（図示省略）には、被計測物Ｍの品種に応じた通常用計測条件、及び、前記基準データ計測モードにおける基準用計測条件を記憶させてある。そして、被計測物Ｍの蜜柑、りんご等の品種の違いに応じて設定位置を人為的に切り換える切換操作具（図示省略）が設けられ、この切換操作具の設定情報が制御部３に入力され、入力された被計測物Ｍの品種に対応する通常用計測条件にて、通常データ計測モードが実行される構成となっている。
【００５６】
前記通常用計測条件及び基準用計測条件は、夫々、上下位置調整用電動モータ３６、水平位置調節用電動モータ４４、４５の制御情報から成り、下記のように設定される。
通常用計測条件における上下位置調整用電動モータ３６の制御情報は、投光部１の上下方向の位置を、計測箇所Ｐに位置する被計測物Ｍに対する投光部１の投射位置が被計測物Ｍの略赤道部分（略中央部分）となるような位置に調整するための制御情報であり、被計測物Ｍの品種に応じて、各品種の被計測物Ｍの大きさに合わせて設定してある。
通常用計測条件における水平位置調節用電動モータ４４、４５の制御情報は、投光部１の水平方向での位置を、その投光部１から照射される集束光の焦点位置が計測箇所Ｐに位置する被計測物Ｍの略表面と一致し、且つ、受光部２の水平方向での位置を、前記上手側集光レンズ１４の光入射側の焦点が被計測物Ｍの外周面に略一致するような位置に調整するための制御情報であり、被計測物Ｍの品種に応じて、各品種の被計測物Ｍの大きさに合わせて設定してある。
【００５７】
基準用計測条件における上下位置調整用電動モータ３６の制御情報は、投光部１の上下方向の位置を、リファレンスフィルター４９に対する投光部１の投射位置がリファレンスフィルター４９の略中央部分となるような校正用の設定位置に調整するための制御情報である。
基準用計測条件における水平位置調節用電動モータ４４、４５の制御情報は、投光部１の水平方向での位置を、その投光部１から照射される集束光の焦点位置がリファレンスフィルター４９の略表面と一致し、且つ、受光部２の水平方向での位置を、前記上手側集光レンズ１４の光入射側の焦点がリファレンスフィルター４９の略表面に一致するような位置に調整するための制御情報である。
【００５８】
尚、前記制御部３は、前記基準データ計測モード及び前記通常データ計測モードを実行するときは、前記光通過孔２２を下手側集光レンズ１６からの光の光路に位置させるように、前記フィルター切り換え機構２３の作動を制御するように構成されている。
【００５９】
前記基準データ計測モードにおいては、上下位置調整用電動モータ３６及び水平位置調節用電動モータ４４、４５を基準用計測条件にて作動させる。そして、前記シャッター機構１７を開放状態に切り換えて、投光部１からの光を被計測物Ｍに代えて前記リファレンスフィルター４９に投射して、そのリファレンスフィルター４９からの透過光を、受光部２にて分光してその分光した光を受光して得られた分光スペクトルデータを基準分光スペクトルデータとして計測する。
又、前記基準データ計測モードにおいては、受光部２への光が遮断された無光状態での受光センサ１８の検出値（暗電流データ）も計測される。すなわち、前記受光部２のシャッター機構１７を遮蔽状態に切り換えて、そのときの受光センサ１８の単位画素毎における検出値を暗電流データとして求めるようにしている。
【００６０】
前記通常データ計測モードにおいては、上下位置調整用電動モータ３６及び水平位置調節用電動モータ４４、４５を被計測物Ｍの品種に応じた通常用計測条件にて作動させる。そして、搬送コンベア４の搬送方向における計測箇所Ｐの上手側において被計測物Ｍの通過を検出する通過検出センサ（図示省略）による検出情報に基づいて、被計測物Ｍが前記計測箇所Ｐを通過する周期を検出し、その周期に同期させる状態で、分光した光を受光して電荷蓄積動作を設定時間実行する電荷蓄積処理と、蓄積した電荷を送り出す送出処理とを設定周期で繰り返すように、受光センサ１８の動作を制御する。
つまり、各被計測物Ｍが計測箇所Ｐを通過すると予測される時間帯において、受光センサ１８が設定時間だけ電荷蓄積処理を実行し、被計測物Ｍが計測箇所Ｐに存在しないと予測される各被計測物Ｍ同士の中間位置付近が計測箇所Ｐに位置するようなタイミングで蓄積した電荷を送り出す送出処理を実行するように、受光センサ３６の動作を制御する。
【００６１】
そして、制御部３は、受光センサ１８が前記電荷蓄積処理を行う状態において、遮蔽状態から開放状態に切り換えてその開放状態を開放維持時間が経過する間維持した後に遮蔽状態に戻すように、シャッター機構１７の動作を制御する。
【００６２】
又、制御部３は、前記光量検出センサ２４にて検出される受光量、すなわち、被計測物Ｍの光透過量の実測値の変化に基づいて、被計測物Ｍが計測箇所Ｐに到達したか否かを検出するようになっており、被計測物Ｍが到達したことを検出するとシャッター機構１７を開放状態に切り換え、前記開放維持時間だけ開放状態を維持した後に、シャッター機構１７を遮蔽状態に切り換えて計測処理を終了する構成となっている。
具体的に説明すると、被計測物Ｍが到達するまでは投光部１から投射される光によってほぼ最大値が出力されているが、被計測物Ｍが計測箇所Ｐに至ると計測用光が遮られて光量検出センサ２４の検出値（受光量）が減少し始めて検出値が予め設定した設定値以下にまで減少したときに、被計測物Ｍが計測箇所Ｐに到達したものと判断して、その時点から設定時間が経過したときに、シャッター機構１７を開放状態に切り換える。そして、前記開放維持時間だけ開放状態を維持した後に、シャッター機構１７を遮蔽状態に切り換えるのである。
【００６３】
そして、前記制御部３は、このようにして得られた各種データに基づいて公知技術である分光分析手法を用いて被計測物Ｍの内部品質を解析する演算処理を実行するように構成されている。
つまり、上記したようにして得られた計測分光スペクトルデータを、前記基準データ計測モードにて求められた基準分光スペクトルデータ、及び、暗電流データを用いて正規化して、分光された各波長毎の吸光度スペクトルデータを得るとともに、その吸光度スペクトルデータの二次微分値を求める。そして、その二次微分値及び予め設定されている検量式により、被計測物Ｍに含まれる糖度に対応する成分量や酸度に対応する成分量を算出する解析演算処理を実行するように構成されている。
【００６４】
吸光度スペクトルデータｄは、基準分光スペクトルデータをＲｄ、計測分光スペクトルデータをＳｄとし、暗電流データをＤａとすると、
【００６５】
〔数１〕
ｄ＝ｌｏｇ[（Ｒｄ−Ｄａ）／（Ｓｄ−Ｄａ）]
【００６６】
という演算式にて求められる。
そして、制御部３は、このようにして得られた吸光度スペクトルデータを二次微分した値のうち特定波長の値と、下記の数２に示されるような検量式とを用いて、被計測物Ｍに含まれる糖度や酸度に対応する成分量を算出するための検量値を求めるのである。
【００６７】
〔数２〕
Ｙ＝Ｋ０＋Ｋ１・Ａ（λ１）＋Ｋ２・Ａ（λ２）
【００６８】
但し、
Ｙ  ；成分量に対応する検量値
Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２  ；係数
Ａ（λ1 ），Ａ（λ2 ）  ；特定波長λにおける吸光度スペクトルの二次微分値
【００６９】
尚、成分量を算出する成分毎に、特定の検量式、特定の係数Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２、及び、波長λ１，λ２等が予め設定されて記憶されており、制御部３は、この成分毎に特定の検量式を用いて各成分の検量値（成分量）を算出する構成となっている。
【００７０】
図示は省略するが、前記制御部３に波長校正の実行を指令する人為操作式の波長校正指令部が設けられている。この波長校正指令部による波長校正の指令は、受皿４ｔに被計測物Ｍを載置しない状態で行われる。
そして、前記制御部３は、前記波長校正指令部から波長校正が指令されると、前記波長校正用フィルター２１を前記下手側集光レンズ１６からの光の光路に位置させるように、前記フィルター切り換え機構２３を作動させて、その波長校正用フィルター２１を通過して形成された校正用光を受光部２にて分光してその分光した光を受光して波長校正用分光スペクトルデータを求め、その波長校正用分光スペクトルデータに基づいて、受光センサ１８の複数の受光素子夫々と受光波長との対応関係を校正するように構成されている。
つまり、波長校正用フィルター２１を通過して形成される校正用光は、少なくとも２個の既知の波長にて光強度が極小値を有するものであり、波長校正用分光スペクトルデータにおける複数の極小値夫々の波長が分かっているので、波長校正用分光スペクトルデータにおいて複数の極小値夫々を検出する受光素子を特定することにより、受光センサ１８の複数の受光素子夫々と受光波長との対応関係を校正するのである。
【００７１】
次に、図８に基づいて、分光分析装置の評価装置Ｖについて説明する。
この評価装置Ｖは、上述した分光分析装置の分光計測ユニットＵを評価するように構成されたものであり、評価用の各種の光を選択的に投射自在な評価用光投射部Ｒと、評価用光投射部Ｒから投射される光を集光して評価対象の分光計測ユニットＵの入射スリット５１に投射する評価用集光レンズ７１と、上述した計測制御部１９と同様に構成されて、評価対象の分光計測ユニットＵの受光センサ１８の作動を制御する評価用計測制御部７２と、評価装置Ｖの作動を制御する評価用主制御部７３と、その評価用主制御部７３に各種制御情報を指令する操作部７４と、評価結果等の各種情報を表示する画像表示部７５とを備えて構成されている。
【００７２】
前記評価用集光レンズ７１は、上述の受光部２に設けられる下手側集光レンズ１６と同様のものであり、評価対象の分光計測ユニットＵが上述の受光部２に設けられた場合と略同様の状態で、各種の評価用の光が評価対象の分光計測ユニットＵの入射スリット５１に対して投射されるようにしてある。
【００７３】
前記評価用光投射部Ｒは、所謂、ポリクロメータを備えて構成されるものであり、ハロゲンランプからなる光源７６、その光源７６からの光を分光して狭帯域で且つ強度が最大となる波長が異なる複数種の評価用光を投射孔７７から選択的に投射自在な狭帯域光形成部７８、その狭帯域光形成部７８にて投射する評価用光の波長を設定する投射波長設定部７９、及び、前記投射孔７７の前方に波長校正用フィルター８０と拡散板８１とを選択的に位置させるフィルター切り換え機構８２等を備えて構成されている。
前記波長校正用フィルター８０は、上述した受光部２のフィルター切り換え機構２３に備えられる波長校正用フィルター２１と同様のものであり、拡散板８１は例えばオパールガラスにて構成される。
【００７４】
又、この評価用光投射部Ｒは、前記狭帯域光形成部７８により投射孔７７から評価用光を投射する評価用光投射状態と、光源７６の光をそのまま投射孔７７から投射する光源光投射状態とに切り換え自在に構成され、その評価用光投射状態と光源光投射状態とに切り換える投射状態切換部８３も設けられている。
【００７５】
そして、フィルター切り換え機構８２により拡散板８１を投射孔７７の前方に位置させ、且つ、投射状態切換部８３を前記評価用光投射状態に切り換えた状態で、投射波長設定部７９を操作することにより、所定の波長の評価用光を投射することができる。
又、フィルター切り換え機構８２により波長校正用フィルター８０を投射孔７７の前方に位置させた状態で、投射状態切換部８３を前記光源光投射状態に切り換えると、複数の異なる波長にて光強度が極小値を有する校正用光を投射することができる。
つまり、評価用光投射部Ｒを用いて、狭帯域で且つ強度が最大となる波長が異なる複数種の評価用光を選択的に前記入射スリット５１に投射する評価用光投射手段Ｒ１、及び、複数の異なる波長にて光強度が極小値を有する校正用光を入射スリット５１に投射する校正用光投射手段Ｒ２が構成される。
【００７６】
前記操作部７４は、前記受光センサ１８の作動条件の設定、及び、評価用光を用いて評価する評価用光評価状態と校正用光を用いて評価する校正用光評価状態との切り換え等が行えるように構成されている。尚、前記操作部７４にて設定する受光センサ１８の作動条件としては、電荷蓄積動作を設定電荷蓄積時間実行する電荷蓄積処理と蓄積した電荷を送り出す送出処理との電荷蓄積放出処理を繰り返す処理周期、前記電荷蓄積時間等がある。
【００７７】
前記評価用主制御部７３は、前記操作部７４にて指令される作動条件にて前記受光センサ１８を作動させるべく前記評価用計測制御部７２の作動を制御するように構成されている。
又、評価用主制御部７３は、前記操作部７４にて評価用光評価状態が指令されているときは、前記受光センサ１８にて計測されて、前記評価用計測制御部７２にてＡ／Ｄ変換されて入力される分光スペクトルデータにおける極大値、その分光スペクトルデータにおける前記極大値よりも小さい値に定めた判定強度における波長変化方向の幅としての半値幅、分光スペクトルデータにおける前記極大値に対して短波長側の評価用光用設定下限強度に対応する素子番号である下限素子番号、及び、分光スペクトルデータにおける前記極大値に対して長波長側の前記評価用光用設定下限強度に対応する素子番号である上限素子番号を求めて、それら求めた極大値、半値幅、下限素子番号及び上限素子番号、並びに、分光スペクトルデータを、図９に示すように前記画像表示部７５に表示するように構成されている。
【００７８】
尚、上述のように、前記操作部７４にて評価用光評価状態を指令したときは、操作者は、後述するように、前記評価用光投射部Ｒにより、複数の異なる波長の評価用光を、順次、分光計測ユニットＵの入射スリット５１に投射させることになる。
【００７９】
図９に示すように、前記極大値ＭＡＸは、Ａ／Ｄ変換値にて例えば７７０００と求められ、前記半値幅ＨＷは、分光スペクトルデータにおいて、前記極大ＭＡＸと半値幅用設定下限強度Ｓ１（例えば、Ａ／Ｄ変換値で５０００）との差の１／２の強度（Ａ／Ｄ変換値）を判定強度として、その判定強度における波長変化方向の幅が受光素子の個数にて求められる。
又、前記評価用光用設定下限強度Ｓ２は、例えば、Ａ／Ｄ変換値で１００００に設定されて、前記下限素子番号Ｎｄとしては、分光スペクトルデータにおける前記極大値ＭＡＸに対して短波長側の前記評価用光用設定下限強度Ｓ２に対応する素子番号が求められ、前記上限素子番号Ｎｕとしては、分光スペクトルデータにおける前記極大値ＭＡＸに対して長波長側の前記評価用光用設定下限強度Ｓ２に対応する素子番号が求められる。
【００８０】
前記分光スペクトルデータは、図９の（イ）にて示すように、受光センサ１８の素子番号と夫々の受光強度のＡ／Ｄ変換値とを対応付けた状態でグラフにて表示される。
前記極大値、半値幅、下限素子番号及び上限素子番号は、図９の（ロ）にて示すように、文字にて表示される。
【００８１】
又、評価用主制御部７３は、前記操作部７４にて校正用光評価状態が指令されているときは、前記受光センサ１８にて計測されて、前記評価用計測制御部７２にてＡ／Ｄ変換されて入力される分光スペクトルデータを、図１０に示すように、前記画像表示部７５にするように構成されている。
又、前記校正用光評価状態が指令されているときは、評価用主制御部７３は、前記評価用計測制御部７２から入力される前記分光スペクトルデータにおける複数の極小値を求めると共に、それら複数の極小値の夫々について、分光スペクトルデータにおける極小値に対して短波長側の設定上限強度に対応する素子番号である下限素子番号と、分光スペクトルデータにおける前記極小値に対して長波長側の前記設定上限強度に対応する素子番号である上限素子番号を求めて、求めた複数の極小値、複数の極小値の夫々に対応する下限素子番号及び上限素子番号を、図１０に示すように、前記分光スペクトルデータと共に前記画像表示部７５にするように構成されている。
【００８２】
尚、上述のように、前記操作部７４にて校正用光評価状態を指令したときは、操作者は、後述するように、評価用光投射部Ｒにより、校正用光を分光計測ユニットＵの入射スリット５１に投射させることになる。
【００８３】
図１０に示すように、前記複数の極小値ＭＩＮ夫々は、Ａ／Ｄ変換値にて求められる。
前記設定上限強度Ｓ３は、例えば、Ａ／Ｄ変換値で３００００に設定されて、前記下限素子番号Ｎｄとしては、分光スペクトルデータにおける前記極小値ＭＩＮに対して短波長側の前記設定上限強度Ｓ３に対応する素子番号が求められ、前記上限素子番号Ｎｕとしては、分光スペクトルデータにおける前記極小値ＭＩＮに対して長波長側の前記設定上限強度Ｓ３に対応する素子番号が求められる。
【００８４】
前記分光スペクトルデータは、図１０の（イ）にて示すように、受光センサ１８の素子番号と夫々の受光強度のＡ／Ｄ変換値とを対応付けた状態でグラフにて表示される。
図１０の（ロ）にて示すように、前記複数の極小値、並びに、夫々の極小値に対応する下限素子番号及び上限素子番号は、前記複数の極小値の夫々に対応するエリア毎に、文字にて表示される。例えば、図１０に示す例では、極小値が２個存在するので、エリア１、エリア２として、それらのエリア毎に、前記極小値、下限素子番号及び上限素子番号が表示される。
【００８５】
又、前記評価用主制御部７３は、前記評価用光評価状態及び前記校正用光評価状態のいずれが指令されているときも、図９の（ハ）及び図１０の（ハ）に示すように、前記操作部７４から指令されている前記受光センサ１８の作動条件を前記画像表示部７５に表示するように構成されている。
【００８６】
次に、上述の評価装置Ｖを用いて分光計測ユニットＵの評価を行う評価方法について説明する。
即ち、操作者は、評価用光を用いて分光計測ユニットＵの評価を行うときは、前記操作部７４にて評価用光評価状態を指令し、フィルター切り換え機構８２により拡散板８１を投射孔７７の前方に位置させると共に、投射状態切換部８３にて評価用光投射部Ｒを評価用光投射状態に切り換えて、投射波長設定部７９を操作して、順次、評価用光投射部Ｒにより、複数の異なる波長の評価用光を分光計測ユニットＵの入射スリット５１に投射させる。
例えば、波長の異なる３種の評価用光を用いる場合は、３種の評価用光の波長を、夫々、受光波長範囲における短波長側部分、中央部分、長波長側部分に設定する。
【００８７】
前記評価用主制御部７３により、投射された評価用光の夫々に対応して、前記評価用計測制御部７２にてＡ／Ｄ変換されて入力される評価用光の分光スペクトルデータにおける前記極大値、前記半値幅、前記下限素子番号及び前記上限素子番号が求められると共に、それら求められた極大値、半値幅、下限素子番号及び上限素子番号が、前記評価用光の分光スペクトルデータと共に、図９に示すように前記画像表示部７５に表示される。
【００８８】
そして、操作者は、評価用光を投射させる毎に、前記画像表示部７５に表示される極大値、半値幅、下限素子番号及び上限素子番号に基づいて、分光された光を受光センサ１８の受光面に焦点を合わせて投射させるように、位置調節自在支持具Ｃを用いて上手側凹面反射鏡５３、凹面回折格５４及び下手側凹面反射鏡５５のいずれか又は全ての位置を調節する分光部調節を行うのである。
【００８９】
つまり、受光センサ１８の受光面に対する分光投射焦点の調節状態が所定の適正な状態であることに対応して、設定最小極大値、及び、設定最大半値幅が設定されている。
又、受光センサ１８の複数の受光素子夫々と受光波長との対応関係を所定の範囲内に調節する必要があるので、複数種の評価用光の夫々の波長に対応させて、設定最小下限素子番号及び設定最大上限素子番号が設定されている。
【００９０】
そして、前記画像表示部７５に表示される極大値が設定最小極大値以上となり、且つ、前記画像表示部７５に表示される半値幅が設定最大半値幅以下になるように、前記分光部調節を行うことにより、分光投射焦点を受光センサ１８の受光面に合わせるのである。
又、前記画像表示部７５に表示される下限素子番号が設定最小下限素子番号よりも大きくなり、且つ、前記画像表示部７５に表示される上限素子番号が設定最大上限素子番号よりも小さくなるように、前記分光部調節を行うことにより、受光センサ１８の複数の受光素子夫々と受光波長との対応関係を所定の範囲内に調節するのである。
【００９１】
上述のように、複数種の評価用光の夫々についての前記分光部調節が終了すると、操作者は、前記操作部７４にて校正用光評価状態を指令し、フィルター切り換え機構８２により波長校正用フィルター８０を投射孔７７の前方に位置させると共に、投射状態切換部８３にて評価用光投射部Ｒを光源光投射状態に切り換えることにより、校正用光を分光計測ユニットＵの入射スリット５１に投射させる。
【００９２】
すると、評価用主制御部７３により、前記評価用計測制御部７２から入力される校正用光の分光スペクトルデータにおける複数の極小値、並びに、複数の極小値の夫々について、前記校正用光の分光スペクトルデータにおける下限素子番号及び上限素子番号が求められると共に、求められた複数の極小値、複数の極小値の夫々に対応する下限素子番号及び上限素子番号が、前記校正用光の分光スペクトルデータと共に前記画像表示部７５に表示される。
【００９３】
そして、操作者は、前記画像表示部７５に表示された校正用光の分光スペクトルデータ、複数の極小値、並びに、複数の極小値の夫々に対応する下限素子番号及び上限素子番号に基づいて、校正用光のうちの光強度が極小値となる複数の波長の光を受光する部分の夫々において、受光素子１８の受光面に対する分光投射焦点の調節状態を評価することができる。
例えば、校正用光の分光スペクトルデータにおける極小値を呈する谷部の形状により、分光投射焦点の調節状態を評価することができる。つまり、谷部の形状が急峻なほど、分光投射焦点が受光素子１８の受光面に近いことになる。
あるいは、表示される極小値が設定最大極小値以下か否か、表示される下限素子番号が設定最小下限素子番号よりも大きく且つ表示される上限素子番号が設定最大上限素子番号よりも小さいか否かを複数の極小値の夫々について判断することにより、分光投射焦点の調節状態を評価することができる。ちなみに、前記設定最大極小値、前記設定最小下限素子番号及び前記設定最大上限素子番号は、夫々、複数の極小値の夫々に対応して設定されるものである。
【００９４】
つまり、前記入射スリット５１に選択的に投射される評価用光の夫々に対応して前記受光センサ１８から出力される複数の分光スペクトルデータの夫々について、その分光スペクトルデータにおける極大値、及び、その分光スペクトルデータにおける前記極大値よりも小さい値に定めた判定強度における波長変化方向の幅を求める演算手段が、前記評価用主制御部７３により構成される。
又、その評価用主制御部７３にて求められた前記極大値及び前記判定強度での波長変化方向の幅を出力する出力手段が、前記画像表示部７５にて構成され、その画像表示部７５が、前記入射スリット５１に選択的に投射される評価用光の夫々に対応して前記受光センサ１８から出力される複数の分光スペクトルデータ、及び、前記受光センサ１８から出力される校正用光の分光スペクトルデータを画像にて表示出力するように構成されている。
【００９５】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ）  前記評価用主制御部７３を、前記入射スリット５１に選択的に投射される評価用光の夫々に対応して前記受光センサ１８から出力される複数の分光スペクトルデータの夫々について、その分光スペクトルデータにおける極大値に対応する素子番号である極大値素子番号Ｎｍａｘを求めて、図１１に示すように、その極大値素子番号も前記画像表示部７５に表示するように構成しても良い。
この場合は、受光センサ１８の複数の受光素子夫々と受光波長との対応関係が所定の範囲内に入っているか否かを一層評価し易くなる。
【００９６】
（ロ）  前記評価用主制御部７３を、前記受光センサ１８から出力される校正用光の分光スペクトルデータにおける複数の極小値夫々に対応する素子番号である極小値素子番号Ｎｍｉｎを求めて、図１２に示すように、求めた極小値素子番号Ｎｍｉｎも前記画像表示部７５に表示するように構成しても良い。
この場合は、受光センサ１８の複数の受光素子夫々と受光波長との対応関係が所定の範囲内に入っているか否かを一層評価し易くなる。
【００９７】
（ハ）  前記評価用主制御部７３を、前記入射スリット５１に選択的に投射される評価用光の夫々に対応して前記受光センサ１８から出力される複数の分光スペクトルデータの夫々について、分光スペクトルデータを二次微分して、二次微分分光スペクトルデータを求め、その求めた二次微分スペクトルデータを前記画像表示部７５に表示するように構成しても良い。
又、前記評価用主制御部７３を、前記受光センサ１８から出力される校正用光の分光スペクトルデータを二次微分して、校正用光の二次微分分光スペクトルデータを求め、その求めた校正用光の二次微分スペクトルデータを前記画像表示部７５に表示するように構成しても良い。
これらの場合、受光素子１８の受光面に対する分光投射焦点の調節状態の評価が一層行い易くなる。
【００９８】
（ニ）  上記の実施形態においては、前記判定強度を極大値の１／２に設定して、分光スペクトルデータにおける判定強度での波長変化方向の幅として、半値幅を求める場合について例示したが、前記判定強度は、極大値の１／２以外に、極大値の２／３、１／３等、種々の値に設定することが可能である。
【００９９】
（ホ）  前記校正用光を形成するための波長校正用フィルター２１、８０としては、上記の実施形態において例示したＶ１０フィルター以外に、種々のフィルターを用いることが可能である。例えば、受光センサ１８の受光波長範囲内において少なくとも２個の波長にて透光度が高い特性を有するものを用いて、前記校正用光として、複数の異なる波長にて光強度が極大値を有する校正用光を形成するように構成しても良い。
【０１００】
（ヘ）  分光機能付き光学手段の具体構成は、上記の実施形態において例示した構成に限定されるものではなく、例えば、回折格子等の分光手段のみにて構成したり、前記分光手段と１枚の反射鏡とを備えて構成する等、種々に構成することが可能である。
【０１０１】
（ト）  前記計測手段としては、上記の実施形態において例示したＣＣＤラインセンサに限定されるものではなく、ＭＯＳ型ラインセンサ等の種々のものを用いることが可能である。
【０１０２】
（チ）  前記入射スリット５１に投射する波長が異なる評価用光の種類は、上記の実施形態において例示した３種に限定されるものではなく、２種や、４種以上でも良い。
【０１０３】
（リ）  本発明を適用する分光分析装置としては、上記の実施形態において例示したものに限定されるものではなく、上記の実施形態にて説明した受光部２のみを備えたものや、分光計測ユニットＵのみを備えたものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】分光分析装置の正面図
【図２】分光分析装置の縦断左側面図
【図３】分光分析装置の要部の縦断正面図
【図４】分光分析装置の投光部の横断平面図
【図５】分光分析装置の分光計測ユニットの縦断左側面図
【図６】分光分析装置の分光計測ユニットにおける位置調節自在支持具を示す図
【図７】分光分析装置の上下位置調節機構及び水平位置調節機構を示す平面図
【図８】分光分析装置の評価装置を示すブロック図
【図９】分光分析装置の評価装置の表示例を示す図
【図１０】分光分析装置の評価装置の表示例を示す図
【図１１】別実施形態にかかる分光分析装置の評価装置の表示例を示す図
【図１２】別実施形態にかかる分光分析装置の評価装置の表示例を示す図
【符号の説明】
【０１０５】
１８    計測手段
５１    入射部
５２    基体
７３    演算手段
７５    出力手段
Ｂ      分光機能付き光学手段
Ｒ１    評価用光投射手段
Ｒ２    校正用光投射手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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